• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
近距离煤层交叉工作面矿压特征及煤柱参数优化
  • 作者

    王智欣高林君胡伟徐强

  • 单位

    陕西德源府谷能源有限公司三道沟煤矿山东科技大学能源与矿业工程学院

  • 摘要
    近距离交叉工作面巷道分别位于上部煤层遗留煤柱和采空区下,其矿压显现特征与近距离煤层平行工作面布置有较大差异。三道沟煤矿2-2与3号煤层层间距较小,且受无煤区等地质条件限制上下煤层工作面呈交叉布置。采用现场实测、理论分析和数值模拟的方法,对遗留煤柱和采空区下巷道矿压显现特征进行研究,确定受遗留煤柱集中力作用时下煤层区段煤柱优化尺寸。结果表明:3号煤层留设20 m区段煤柱条件下不同位置巷道稳定性均较好,巷道受遗留煤柱集中应力影响矿压显现比采空区下更为明显;考虑近距离煤层开采集中应力传递特征,提出近距离煤层开采影响系数α,遗留煤柱和采空区影响系数分别为1.22和0.62,确定遗留煤柱下区段煤柱最小宽度为12.82 m;留设8 m煤柱时应力呈单峰分布,煤柱整体塑性破坏,12~20 m煤柱宽度时应力呈双峰分布,煤柱中部存在约5~15 m弹性区,煤柱仍具有较高承载性能。确定近距离开采下煤层区段煤柱优化宽度为13 m并在地质条件相同的30102工作面进行验证,巷道稳定性较好。
  • 关键词

    近距离交叉工作面矿压显现极限平衡区参数优化

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(51904166);
  • 文章目录
    0 引 言
    1 研究背景
    1.1 巷道空间位置关系
    1.2 遗留煤柱下巷道变形破坏特征
    2 近距离交叉工作面巷道矿压显现规律
    2.1 巷道表面位移
    2.2 巷道顶板深部岩层位移
    2.3 区段煤柱应力
    2.4 锚杆(索)工作阻力
    3 3号煤层区段煤柱宽度数值模拟
    4 3号煤层区段煤柱宽度理论分析
    4.1 近距离煤层开采影响系数α
    4.2 下煤层工作面区段煤柱宽度确定
    5 3号煤层区段煤柱合理宽度验证
    6 结 论
  • 引用格式
    王智欣,高林君,胡伟,徐强.近距离煤层交叉工作面矿压特征及煤柱参数优化[J].西安科技大学学报,2023,43(02):275-283.DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2023.0207.
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